Question

18．海水是鹽的“故鄉(xiāng)”，海水中含有各種鹽類，其中70%為氯化鈉，另外還含有氯化鎂、硫酸鎂等．某化學(xué)興趣小組為了從海水中分離出氯化鈉，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
海水$→_{過量A，過濾}^{Ⅰ}$濾液$→_{過量B，過濾}^{Ⅱ}$濾液$→_{適量C至（）}^{Ⅲ}$NaCl溶液$\stackrel{Ⅳ}{→}$NaCl
（1）步驟Ⅰ中試劑A為NaOH、BaCl₂溶液或Ba（OH）₂溶液，加入過量A的目的是使Mg²⁺和SO₄^2-全部轉(zhuǎn)化為沉淀而除去．
（2）步驟Ⅱ中試劑B為Na₂CO₃，加入過量B的目的是使Ba²⁺全部轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀而除去．
（3）步驟Ⅲ中試劑C為鹽酸，加入適量C至無(wú)氣體產(chǎn)生，其目的是除去過量的CO₃^2-和OH^-．
（4）步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)操作為蒸發(fā)，試根據(jù)圖示回答：
①按順序?qū)懗鰣D中編號(hào)儀器的名稱：a為玻璃棒、b是蒸發(fā)皿、c是酒精燈；
②儀器a的作用是攪拌，其目的是防止因局部過熱而導(dǎo)致液滴或晶體飛濺；
③當(dāng)儀器b中出現(xiàn)大量固體時(shí)即可停止加熱．

Answer 1

分析 海水中其中70%為氯化鈉，另外還含有氯化鎂、硫酸鎂等，要得到較純凈的NaCl，應(yīng)該除去海水中的Mg²⁺、SO₄^2-，Mg²⁺用NaOH溶液除去，生成Mg（OH）₂沉淀，SO₄^2-用BaCl₂溶液除去，生成BaSO₄沉淀，因?yàn)榧尤氲穆然�鋇溶液過量，用Na₂CO₃除去BaCl₂，用適量稀鹽酸除去過量的碳酸鈉，過濾后得到NaCl溶液，最后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到NaCl晶體；所以該流程圖中A為NaOH、BaCl₂溶液，B為Na₂CO₃溶液、C為稀鹽酸，
結(jié)合題目分析解答．

解答 解：海水中其中70%為氯化鈉，另外還含有氯化鎂、硫酸鎂等，要得到較純凈的NaCl，應(yīng)該除去海水中的Mg²⁺、SO₄^2-，Mg²⁺用NaOH溶液除去，生成Mg（OH）₂沉淀，SO₄^2-用BaCl₂溶液除去，生成BaSO₄沉淀，因?yàn)榧尤氲穆然�鋇溶液過量，用Na₂CO₃除去BaCl₂，用適量稀鹽酸除去過量的碳酸鈉，過濾后得到NaCl溶液，最后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到NaCl晶體；
所以該流程圖中A為NaOH、BaCl₂溶液或，Ba（OH）₂ 溶液，B為Na₂CO₃溶液、C為稀鹽酸，
（1）步驟Ⅰ中除去鎂離子和硫酸根離子，分別生成氫氧化鎂、硫酸鋇沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，加入過量A的目的是使Mg²⁺和SO₄^2-全部轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，
故答案為：NaOH、BaCl₂溶液或Ba（OH）₂溶液；使Mg²⁺和SO₄^2-全部轉(zhuǎn)化為沉淀而除去；
（2）步驟Ⅱ中試劑目的是除去過量的氯化鋇，B為Na₂CO₃，
故答案為：Na₂CO₃；使Ba²⁺全部轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀除去；
（3）步驟Ⅲ中試劑目的是除去過量的碳酸鈉和過量的氫氧根離子且不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，C為稀鹽酸，加入適量的C至無(wú)氣體產(chǎn)生，
故答案為：鹽酸；無(wú)氣體產(chǎn)生；除去過量的CO₃^2-和OH^-；
（4）步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)操作為蒸發(fā)，
故答案為：蒸發(fā)；
①a為玻璃棒、b是蒸發(fā)皿、c是酒精燈，
故答案為：a為玻璃棒、b是蒸發(fā)皿、c是酒精燈；
②儀器a是玻璃棒，起攪拌作用，防止局部溫度過高而濺出液體，從而易產(chǎn)生安全事故，
故答案為：攪拌；防止溶液局部溫度過高而濺出液體；
③當(dāng)儀器b中出現(xiàn)大量固體時(shí)即可停止加熱，利用余熱將溶液蒸干，
故答案為：大量固體．

點(diǎn)評(píng) 本題考查海水資源綜合利用，為高頻考點(diǎn)，涉及物質(zhì)分離和提純及除雜、蒸發(fā)等知識(shí)點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意除雜時(shí)不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，如果引進(jìn)新的雜質(zhì)在最終過程中能除去，題目難度中等．